Make your own free website on Tripod.com

ประจุไฟฟ้าและสนามไฟฟ้า

1) ปริมาณพื้นฐานในไฟฟ้าสถิตคือประจุไฟฟ้า ประจุไฟฟ้ามีสองชนิด คือประจุบวกและลบ ประจุไฟฟ้าชนิดเดียวกันผลักซึ่งกันและกัน ประจุไฟฟ้าต่างชนิดกันดูดกันประจุไฟฟ้าเป็นปริมาณคงตัว ประจุไฟฟ้าสุทธิในระบบโดดเดี่ยวมีค่าคงตัวเสมอ
2) สสารธรรมดาทั้งหมดประกอบด้วยโปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน ประจุโปรตอนที่เป็นบวกและนิวตรอนที่เป็นกลางทางไฟฟ้าในนิวเคลียสของอะตอมยึดอยู่ด้วยกันด้วยแรงนิวเคลียส อิเล็กตรอนที่เป็นลบอยู่รอบนิวเคลียสที่ระยะห่างมากกว่าขนาดของนิวเคลียสมาก อันตรกิริยาไฟฟ้าเป็นอันตรกิริยาหลักของโครงสร้างอะตอม โมเลกุล และของแข็ง
3) ตัวนำไฟฟ้าเป็นวัสดุที่ยอมให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ภายในเนื้อวัสดุได้ง่าย ฉนวนไฟฟ้ายอมให้ประจุเคลื่อนที่ได้น้อยกว่ามาก โลหะส่วนใหญ่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี วัสดุที่ไม่ใช่โลหะส่วนใหญ่เป็นฉนวนไฟฟ้า
4) กฎของคูลอมบ์เป็นกฎพื้นฐานของอันตรกิริยาสำหรับจุดประจุไฟฟ้า สำหรับประจุq1และq2ที่อยู่ห่างกันเป็นระยะrขนาดของแรงที่กระทำต่อแต่ละประจุแรงที่กระทำต่อแต่ละประจุมีทิศอยู่ในแนวเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างประจุทั้งสอง แรงนี้เป็นแรงผลักถ้า q1และq2 มีเครื่องหมายเดียวกัน แรงนี้เป็นแรงดูดถ้าประจุทั้งสองมีเครื่องหมายต่างกัน แรงทั้งสองเป็นแรงคู่ปฏิกิริยา และมีสมบัติตามกฎข้อที่สามของนิวตันในระบบ SI หน่วยของประจุไฟฟ้า
5) หลักการซ้อนทับของแรงกล่าวว่า เมื่อประจุสองประจุหรือมากกว่าต่างออกแรงกระทำต่อประจุอื่นประจุหนึ่ง แรงสุทธิที่กระทำต่อประจุนั้นมีค่าเท่ากับผลบวกของเวกเตอร์ของแรงที่กระทำในแต่ละประจุกระทำ
6) สนามไฟฟ้าเป็นบริเวณเวกเตอร์ทีค่าเท่ากับแรงต่อหนึ่งหน่วยที่ประจุกระทำต่อประจุทดสอบที่วางไว้ ณ จุดใด ๆ ทั้งนี้ประจุทดสอบนั้นต้องมีขนาดเล็กพอที่จะไม่รบกวนประจุที่ทำให้เกิดสนามไฟฟ้านั้น จากฎของคูลอมบ์ สนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุนั้นคือ
7) หลักการซ้อนทับของสนามไฟฟ้ากล่าวว่า สนามไฟฟ้าของกลุ่มประจุไฟฟ้าใดมีค่าเท่ากับผลบวกของเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากแต่ละประจุ ในการคำนวณสนามไฟฟ้าที่เกิดจากการกระจายประจุอย่างสม่ำเสมอ ให้แบ่งการกระจายประจุออกเป็นชิ้นๆ คำนวณสนามที่เกิดจากแต่ละชิ้นเล็กๆเหล่านั้น แล้วหาผลบวกของเวกเตอร์ของสนาม หรือหาผลบวกของแต่ละองค์ประกอบ ซึ่งมักใช้วิธีการอินทิเกรต เราใช้ความหนาแน่นประจุเชิงเส้น l ความหนาแน่นประจุต่อพื้นที่ o และความหนาแน่นประจุต่อปริมาตร p บรรยายการกระจายประจุ
8) เส้นสนามเป็นสิ่งที่แทนสนามไฟฟ้าด้วยภาพ ที่จุดใดๆบนเส้นสนามเส้นหนึ่ง เส้นสัมผัสกับสันสนามมีทิศทางเดียวกับสนามไฟฟ้า e ที่จุดใดนั้น บริเวณที่เส้นสนามอยู่ใกล้กันeมีค่าสูงกว่า บริเวณที่สนามอยู่ห่างกัน e มีค่าน้อยกว่า
9) ขั้วคู่ไฟฟ้าคือคู่ของประจุไฟฟ้าที่มีประจุไฟฟ้า q เท่ากัน แต่มีเครื่องหมายอยู่ตรงกันข้าม อยู่ห่างกันเป็นระยะ d นิยามโมเมนต์ขั้วคู่ไฟฟ้า p ให้มีขนาด p = qd ทิศทางของ p ชี้จากประจุลบเข้าหาประจุบวก ขั้วคู่ไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้าจะมีทอร์กระทำต่อมันด้วยขนาด
โดยที่ o คือมุมระหว่างทิศของ p และ e ทอร์เวกเตอร์ t
10)พลังงานศักย์สำหรับขั้วคู่ไฟฟ้าที่อยู่ในสนามไฟฟ้า e มีค่าขึ้นอยู่กับการวางตัวของโมเมนต์ขั้วคู่ไฟฟ้า p เทียบกับสนามไฟฟ้า

การคำนวณเกี่ยวกับสนามไฟฟ้า กฎของคูลอมบกลับหน้าแรก